導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇機(jī)械與電子論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.1不同的設(shè)計(jì)方法

與傳統(tǒng)的機(jī)械工程相比，機(jī)械電子工程已經(jīng)超越了單一的學(xué)科，顯而易見，機(jī)械電子工程是一個(gè)交叉學(xué)科，它充分的融合機(jī)械技術(shù)與信息技術(shù)，這就要求其在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程之中必須充分考慮和應(yīng)用自己的設(shè)計(jì)方法，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程之中，設(shè)計(jì)人員往往采用自上而下的設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)計(jì)方法是機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)之有的方法。

1.2產(chǎn)品上的差異

機(jī)械電子工程的另一個(gè)特點(diǎn)就是其產(chǎn)品上的與眾不同，與一般的產(chǎn)品不同，機(jī)械電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)看似簡(jiǎn)單，但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)與開發(fā)過(guò)程之中卻融入了很多先進(jìn)的技術(shù)與理念，這就遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超越了傳統(tǒng)的機(jī)械，這就是產(chǎn)品的外觀更加的輕盈小巧，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)更加的智能化與現(xiàn)代化，是生產(chǎn)力飛躍的具體體現(xiàn)。

2.機(jī)械電子工程的發(fā)展過(guò)程

前文已經(jīng)講過(guò)，機(jī)械電子工程并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的孤立學(xué)科，它是一個(gè)涉及機(jī)械與信息技術(shù)的交叉學(xué)科，又受到人工智能理念的影響，因此是一個(gè)典型的交叉學(xué)科。正是由于該學(xué)科的復(fù)雜性造成該學(xué)科在形成的過(guò)程之中并不是一蹴而就的，相反，該學(xué)科在形成的過(guò)程之中經(jīng)過(guò)了很多階段，經(jīng)過(guò)相關(guān)的發(fā)展才最終形成現(xiàn)階段的機(jī)械電子工程：

2.1機(jī)械電子工程學(xué)的開端

機(jī)械電子工程學(xué)的起步階段是傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)，在這個(gè)階段，機(jī)械電子工程學(xué)的發(fā)展十分的緩慢，這是由于此社會(huì)的平均勞動(dòng)生產(chǎn)率相對(duì)較為低下，勞動(dòng)力資源相對(duì)也較為匱乏，生產(chǎn)力的發(fā)展與進(jìn)步比較緩慢，但是在一次次的嘗試之中，機(jī)械電子工程還是逐步的發(fā)展起來(lái)了。

2.2機(jī)械電子工程學(xué)的高速發(fā)展階段

機(jī)械電子工程學(xué)的高速發(fā)展階段主要是流水線生產(chǎn)線的成功應(yīng)用，這一時(shí)期的生產(chǎn)過(guò)程已經(jīng)具有了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，在很大程度上促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展與進(jìn)步，并不斷的拓展機(jī)械電子工程產(chǎn)品的種類，逐步滿足社會(huì)的發(fā)展與需求。

2.3機(jī)械電子工程的成熟階段

進(jìn)入21世紀(jì)，機(jī)械電子工程逐步走入其成熟階段，逐步的形成了其特有的生產(chǎn)體系與發(fā)展體系，并實(shí)現(xiàn)了與現(xiàn)代信息技術(shù)與人工智能技術(shù)的完美融合，進(jìn)入了現(xiàn)代機(jī)械電子工程的成熟階段，不斷的促進(jìn)現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步。

3.人工智能的發(fā)展史

3.1萌芽階段

人工智能的萌芽階段起源于法國(guó)，當(dāng)時(shí)法國(guó)科學(xué)家首先研制出了第一部計(jì)算器，從此世界開始了人工智能的研究之路，直至馮諾依曼發(fā)明第一臺(tái)計(jì)算機(jī)。人工智能在其萌芽階段和其他技術(shù)一樣，發(fā)展打偶較為緩慢，但是卻為后來(lái)的發(fā)展積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為之后的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2第一個(gè)發(fā)展階段

1956年美國(guó)人第一次提出“人工智能”的命題，并進(jìn)行了相關(guān)的研究，這是引起人工智能第一發(fā)展高峰期的標(biāo)志。這一階段的人工智能屬于較為簡(jiǎn)單的發(fā)展階段，主要針對(duì)的的任務(wù)是：博弈、計(jì)算以及證明等任務(wù)。在這一階段的確取得了一定的成就，這一階段的主要貢獻(xiàn)是大大的解放了人們的思想，使人們認(rèn)識(shí)并了解了人工智能的可行性，對(duì)人工智能后期的發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用。

3.3第二個(gè)發(fā)展階段

1977年全球召開了第五屆人工智能會(huì)議，這是人工智能發(fā)展的第二個(gè)階段的開始，由此之后，人們認(rèn)識(shí)到知識(shí)工程對(duì)于人工智能領(lǐng)域的重要意義與價(jià)值，并不斷的進(jìn)行相關(guān)的發(fā)展與研究，促使人工智能與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，逐步的推進(jìn)了人工智能的快速發(fā)展與進(jìn)步。也正是在這個(gè)階段，人工智能獲得了巨大的飛躍，并表現(xiàn)出廣闊的市場(chǎng)前景，在不確定推理、分布式人工智能、常識(shí)性知識(shí)表示方式等關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題和專家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自然語(yǔ)言理解、智能機(jī)器人等實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題上取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。

4.機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系

機(jī)械電子系統(tǒng)具有不穩(wěn)定性，這就使得機(jī)械電子系統(tǒng)在輸入與輸出關(guān)系的處理上比較困難。推導(dǎo)數(shù)學(xué)方程的方、建設(shè)規(guī)則庫(kù)的方法以及學(xué)習(xí)并生成知識(shí)的傳統(tǒng)方法,雖然在解析數(shù)學(xué)方面具有精密性,但是這些傳統(tǒng)的方法還只能適用于一些相對(duì)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。然而現(xiàn)代社會(huì)所需求的系統(tǒng)是紛繁復(fù)雜的，往往會(huì)需要一個(gè)系統(tǒng)能夠處理多種信息類型。人工智能建立系統(tǒng)所采取的方法中，主要使用的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人腦結(jié)構(gòu)的模擬人，能夠分析數(shù)字信號(hào)并給出參考數(shù)值。而模糊推理系統(tǒng)則是通過(guò)模擬人腦的功能,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)言信號(hào)的有效分析。在處理輸入輸出的關(guān)系上，這兩種方法既有共同之處，也存在各自的差異性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在信息的儲(chǔ)存上是采用分布式的方式，而模糊推理系統(tǒng)則采用規(guī)則方式實(shí)現(xiàn)信息的儲(chǔ)存。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)輸入時(shí)由于每個(gè)神經(jīng)元之間都有固定聯(lián)系所以計(jì)算量一般都很大，而模糊推理系統(tǒng)的連接是不固定的，所以其計(jì)算量相對(duì)較小。人工智能系統(tǒng)的建立于發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了現(xiàn)代機(jī)械電子工程發(fā)展與進(jìn)步。在實(shí)際的機(jī)械電子工程的設(shè)計(jì)工作之中，我們必須依靠相應(yīng)的人工智能技術(shù)植入，只有這樣才能更好的促進(jìn)機(jī)械電子工程的發(fā)展，與此同時(shí)最大限度的促進(jìn)人工智能功能的實(shí)現(xiàn)。很顯然這個(gè)過(guò)程相互促進(jìn)的過(guò)程，只有在發(fā)展之中充分的考慮兩只之間的相互結(jié)合，不斷的開拓出全新的技術(shù)，促進(jìn)兩者之間的更好的融合才能不斷的促進(jìn)兩者的共同發(fā)展，不斷的促進(jìn)其進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程的不斷發(fā)展，推進(jìn)人工智能的持續(xù)進(jìn)步。

5.結(jié)束語(yǔ)

篇2

關(guān)鍵詞：畢業(yè)設(shè)計(jì)；論文質(zhì)量；滑坡現(xiàn)象；科學(xué)對(duì)策

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）36-0214-02

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是教育與生產(chǎn)勞動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合的重要體現(xiàn)，是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)造能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)大學(xué)生探求真理、提高綜合實(shí)踐能力與素質(zhì)等方面，具有不可替代的作用。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃的重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)大學(xué)四年的理論環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)的總結(jié)與知識(shí)升華，為學(xué)生走上工作崗位筑造堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對(duì)于工科類高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文和設(shè)計(jì)圖紙是學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力和創(chuàng)造性思維的體現(xiàn)，畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的鍛煉，可使學(xué)生具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方法、較好的動(dòng)手能力以及創(chuàng)新意識(shí)。制約畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量提高的因素很多，涉及以下方面。

一、工科畢業(yè)設(shè)計(jì)選題問(wèn)題與對(duì)策

選題工作包括指導(dǎo)老師立題和畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生選題兩個(gè)環(huán)節(jié)。指導(dǎo)老師確定研究題目的過(guò)程稱為立題，該項(xiàng)工作關(guān)系整個(gè)設(shè)計(jì)的周期與質(zhì)量。準(zhǔn)確的題目有助于畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高，達(dá)到事半功倍的效果，因此必須嚴(yán)把畢業(yè)設(shè)計(jì)立題關(guān)，確保畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行。工科類畢業(yè)設(shè)計(jì)題目來(lái)源于科學(xué)研究項(xiàng)目、企業(yè)生產(chǎn)一線以及教學(xué)過(guò)程等方面，類別有基礎(chǔ)理論科學(xué)研究、技術(shù)工程開發(fā)以及工程設(shè)計(jì)三大類。一般指導(dǎo)老師將確定好的題目直接安排給所帶的學(xué)生，但在實(shí)際執(zhí)行時(shí)，此方法存在的一些弊端逐漸暴露出來(lái)，如畢業(yè)設(shè)計(jì)工作量偏大或偏小、題目缺少工程背景以及研究?jī)?nèi)容跨專業(yè)程度過(guò)大等，制約學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展，甚至有的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目與學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)脫鉤。針對(duì)以上亟待解決問(wèn)題，根據(jù)多年的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，畢業(yè)設(shè)計(jì)立題時(shí)，應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的自身情況進(jìn)行題目的設(shè)定，在最終畢業(yè)設(shè)計(jì)題目確定之前，必須進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)立題申請(qǐng)，成立畢業(yè)設(shè)計(jì)立題審核專家組對(duì)指導(dǎo)老師提出的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目進(jìn)行逐一研究與討論，評(píng)價(jià)題目的可行性，通過(guò)專家組的研究決定指導(dǎo)老師提交的題目是否可以立題，對(duì)于存在問(wèn)題的題目，給出修改建議，以便學(xué)生更好地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，近年來(lái)陜西理工學(xué)院在全校師生共同努力下，實(shí)現(xiàn)學(xué)生和畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的雙向選擇，學(xué)生根據(jù)自己的知識(shí)掌握能力和自身的發(fā)展需要，在畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)雙向選擇，每個(gè)學(xué)生至少可以預(yù)選報(bào)三個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目志愿，同時(shí)附上自己的專業(yè)信息和研究特長(zhǎng)，指導(dǎo)老師在此基礎(chǔ)之上，在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題系統(tǒng)中再確定學(xué)生，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題工作。有效避免直接將畢業(yè)設(shè)計(jì)題目分配給學(xué)生存在的弊端，同時(shí)也激發(fā)學(xué)生對(duì)該課題的興趣，從而保質(zhì)保量地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，達(dá)到畢業(yè)要求。

二、工科畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)查閱、開題報(bào)告問(wèn)題與對(duì)策

對(duì)于工科本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)研究工作的總綱領(lǐng)，對(duì)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程起到指導(dǎo)性的作用，閱讀大量中外文獻(xiàn)是完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告的首要工作。對(duì)于開題報(bào)告工作，最好閱讀與該課題相關(guān)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，明確該課題的研究現(xiàn)狀及其研究方向，通過(guò)大量閱讀，書寫文獻(xiàn)綜述，闡明該課題已經(jīng)解決的問(wèn)題和未解決的問(wèn)題，然后對(duì)于未解決的問(wèn)題進(jìn)行分類細(xì)化，哪些屬于國(guó)內(nèi)都沒(méi)有解決的學(xué)術(shù)問(wèn)題，哪些屬于國(guó)外已經(jīng)解決而國(guó)內(nèi)沒(méi)有解決的技術(shù)問(wèn)題。做到心中有數(shù)，研究有方向，針對(duì)自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，提出自己的需要解決的問(wèn)題及其解決思路、方法等。在此基礎(chǔ)上完成開題報(bào)告的填寫工作。

三、工科畢業(yè)設(shè)計(jì)電子資料問(wèn)題與對(duì)策

工科畢業(yè)設(shè)計(jì)資料主要包括：畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、工程圖紙以及開題報(bào)告等。近年來(lái)，畢業(yè)設(shè)計(jì)電子資料逐漸取代紙質(zhì)資料，方便師生信息交流的同時(shí)，也存在一定的問(wèn)題，亟待完善與改進(jìn)。

1.畢業(yè)設(shè)計(jì)電子論文格式規(guī)范化與對(duì)策。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文格式規(guī)范化也是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的工作能力的重要途徑之一。規(guī)范化的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文可以給美的視覺(jué)效果，更好地展現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)勞動(dòng)成果。但在畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)存在不規(guī)范的論文現(xiàn)象。究其原因：一方是在學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范化的實(shí)施意義認(rèn)識(shí)不到位，另一方面就是指導(dǎo)老師沒(méi)有嚴(yán)格要求或指導(dǎo)不到位，從思想上根本沒(méi)有重視本次畢業(yè)設(shè)計(jì)格式規(guī)范化的重要性。對(duì)于此類問(wèn)題應(yīng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行該方面教育工作，使學(xué)生從思想上重視畢業(yè)工作，切實(shí)重視畢業(yè)設(shè)計(jì)格式規(guī)范化的重要性。畢業(yè)生通過(guò)對(duì)自己論文格式的規(guī)范化處理，也是在鍛煉自己、規(guī)范自身的行為，逐步形成一種做事情的態(tài)度和方法，為走上工作崗位積累一定的工作經(jīng)驗(yàn)。

2.畢業(yè)設(shè)計(jì)電子工程圖問(wèn)題與對(duì)策。對(duì)于畢業(yè)設(shè)計(jì)工程圖紙，傳統(tǒng)的方法，工程圖紙?jiān)诶L圖室采用手工繪制，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和學(xué)生招生數(shù)量的增加，計(jì)算機(jī)繪制越來(lái)越適應(yīng)目前形式的發(fā)展，計(jì)算機(jī)繪圖已經(jīng)逐步替代手工繪圖，電子版的圖紙很方便師生交流信息，為柔性化的指導(dǎo)工作建立良好的基礎(chǔ)。但電子圖紙也存在一定的弊端，如學(xué)生通過(guò)各種手段尋找往屆畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙，出現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)工程圖紙抄襲現(xiàn)象，同時(shí)弱化了傳統(tǒng)手工繪圖的基本能力。對(duì)于此類問(wèn)題，本科畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙可以采用電子圖紙與手工圖紙同時(shí)進(jìn)行的方法，如對(duì)于工科機(jī)械類畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，在給學(xué)生下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書時(shí)，要求學(xué)生用計(jì)算機(jī)繪圖同時(shí)也得采用手工制圖相關(guān)的零件圖。這樣可以減少學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中抄襲現(xiàn)象，同時(shí)又加強(qiáng)了學(xué)生手工繪圖的基本能力。同時(shí)加強(qiáng)論文重復(fù)率和相似性檢測(cè)工作，要求工科類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)重復(fù)率不能超過(guò)10%，可有效杜絕學(xué)生大面積抄襲別人的學(xué)位論文，舉辦科學(xué)道德與學(xué)風(fēng)宣講大會(huì)，指導(dǎo)學(xué)生樹立正確科學(xué)研究態(tài)度。

四、工科畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程指導(dǎo)問(wèn)題與對(duì)策

1.團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)與資源優(yōu)化。團(tuán)隊(duì)具有豐富的學(xué)術(shù)資源，團(tuán)隊(duì)具有集體的智慧，團(tuán)隊(duì)具有柔性化的指導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。因此急需要團(tuán)隊(duì)的建立與擴(kuò)展。團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)可以將不同的指導(dǎo)老師優(yōu)質(zhì)資源共享，實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)優(yōu)質(zhì)資源互補(bǔ)原則，借助兄弟院校的試驗(yàn)平臺(tái)或豐富的理論經(jīng)驗(yàn)，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。如陜西理工學(xué)院可與西安交通大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、西安理工大學(xué)等相距較近的省內(nèi)高校聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生，也可讓學(xué)生去兄弟院校進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)工作，使我校畢業(yè)生真正體會(huì)到高等教育優(yōu)質(zhì)資源共享的精髓，也使得我校畢業(yè)生在以后的學(xué)習(xí)和工作過(guò)程中發(fā)展速度更快，人際交流與合作能力更強(qiáng)。例如，對(duì)于研究增材制造方面的題目，就需要優(yōu)質(zhì)資源共享方式，如西安交通大學(xué)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已在增材制造方面取得創(chuàng)造性成就，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)設(shè)備，還是實(shí)驗(yàn)水平都是國(guó)內(nèi)首屈一指的，甚至在國(guó)際上也有一定影響力。所有這一切都是值得我們學(xué)習(xí)與借鑒的，也可邀請(qǐng)?jiān)撔５脑霾闹圃旆矫娴膶＜襾?lái)我校進(jìn)行學(xué)術(shù)報(bào)告，以激勵(lì)我校畢業(yè)生的求知欲望，拓寬其畢業(yè)設(shè)計(jì)的新思想、新方法。通過(guò)資源共享的方式，搭建我校增材制造實(shí)驗(yàn)室，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)的條件和場(chǎng)所。

2.周匯報(bào)環(huán)節(jié)的實(shí)施與推進(jìn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中必須嚴(yán)格要求學(xué)生，每周定時(shí)安排課題組的匯報(bào)與總結(jié)，讓學(xué)生以PPT的形式匯報(bào)自己的一周內(nèi)的工作情況，即使沒(méi)有進(jìn)展也要匯報(bào)工作。達(dá)到一種量變到質(zhì)變的過(guò)程。同時(shí)檢查學(xué)生一周的工作情況，及其對(duì)課題的研究進(jìn)展，包括查閱資料、企業(yè)調(diào)研、實(shí)驗(yàn)進(jìn)展、CAE軟件運(yùn)算進(jìn)程、國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究狀況以及該研究能否解決實(shí)際的問(wèn)題。及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)工作過(guò)程中存在的問(wèn)題，同時(shí)便于指導(dǎo)老師有的放矢地安排和指導(dǎo)學(xué)生。課題匯報(bào)的目的一方面在于檢查學(xué)生的工作進(jìn)度，另一方面培養(yǎng)學(xué)生交流表達(dá)能力。當(dāng)然匯報(bào)不是走形式，對(duì)于本次匯報(bào)工作表現(xiàn)相對(duì)落后的同學(xué)，要求提出改進(jìn)與后續(xù)的措施，否則按照學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)文件規(guī)定延遲或終止畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程。

五、工科畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯、成果保護(hù)問(wèn)題與對(duì)策

畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯是指導(dǎo)老師和畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生辛苦勞動(dòng)的收獲節(jié)點(diǎn)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題以及解決問(wèn)題，創(chuàng)新能力、自我表達(dá)能力得到了鍛煉。如何能夠更好地鍛煉學(xué)生的自我表達(dá)能力，首先要扎實(shí)做好畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的每一個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)，做到有備無(wú)患，只有在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作過(guò)程中付出了，才能在畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯過(guò)程中心中有數(shù)，臨陣不慌。也可對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯整個(gè)過(guò)程進(jìn)行錄像，從錄像中發(fā)現(xiàn)自己存在的問(wèn)題，及時(shí)糾正，以便更好地適應(yīng)社會(huì)大環(huán)境，也為學(xué)生提供了良好的鍛煉自我表達(dá)能力的機(jī)會(huì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯結(jié)束后，畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生可以在老師的指導(dǎo)下，對(duì)自己的設(shè)計(jì)思想、方案及其預(yù)期的成果以論文、專利等形式進(jìn)行保護(hù)，一方面在肯定師生辛勤勞動(dòng)的成果，另一方面在夯實(shí)該領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)，推動(dòng)科學(xué)研究健康成長(zhǎng)。

六、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)工科類畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在問(wèn)題的探討與分析，提出具體的操作方法及實(shí)施對(duì)策如下。

第一，畢業(yè)設(shè)計(jì)選題要結(jié)合學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、題目的研究?jī)r(jià)值以及應(yīng)用前景等，進(jìn)行優(yōu)化與分析，同時(shí)結(jié)合學(xué)生的水平而定。

篇3

一、理論物理學(xué)的重要方法

探索性的演繹法是理論物理學(xué)的重要方法。在愛(ài)因斯坦看來(lái)，理論物理學(xué)的完整體系是由概念，被認(rèn)為對(duì)這些概念是有效的基本原理(亦稱基本假設(shè)、基本公設(shè)、基本定律等)，以及用邏輯推理得到的結(jié)論這三者所構(gòu)成的。因此，理論物理學(xué)家所運(yùn)用的方法，就在于應(yīng)用那些作為基礎(chǔ)的基本原理，從而導(dǎo)出結(jié)論;于是，他的工作可分為兩部分：他首先必須發(fā)現(xiàn)原理，然后從這些原理推導(dǎo)出結(jié)論。對(duì)于其中第二步工作，他在學(xué)生時(shí)代已得到很好的訓(xùn)練和準(zhǔn)備。因此，如果在某一領(lǐng)域中或者某一組相互聯(lián)系的現(xiàn)象中，他的第一個(gè)問(wèn)題已經(jīng)得到解決，他就一定能夠成功?？墒堑谝徊焦ぷ?，即建立一些可用來(lái)作為演繹的出發(fā)點(diǎn)的原理，卻具有完全不同的性質(zhì)。這里并沒(méi)有可以學(xué)習(xí)的和可以系統(tǒng)地用來(lái)達(dá)到的的方法。科學(xué)家必須在龐雜的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)中間抓住某些可精密公式來(lái)表示的普遍特征，由此探求自然界的普遍原理。

愛(ài)因斯坦指出，一旦找到了作為邏輯推理前提的基本理，那么通過(guò)邏輯演繹，推理就一個(gè)接著一個(gè)地涌現(xiàn)出來(lái)它們往往顯示出一些預(yù)料不到的關(guān)系，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這些原理依據(jù)的實(shí)在的范圍。但是，只要這些用來(lái)作為演繹出發(fā)點(diǎn)原理尚未得出，個(gè)別經(jīng)驗(yàn)事實(shí)對(duì)理論家是毫無(wú)用處的。實(shí)際上，單靠一些從經(jīng)驗(yàn)中抽象出來(lái)的孤立的普遍定律，他甚至么也做不出來(lái)。在他沒(méi)有揭示出那些能作為演繹推理基礎(chǔ)原理之前，他在經(jīng)驗(yàn)研究的個(gè)別結(jié)果面前總是無(wú)能為力。

愛(ài)因斯坦把物理學(xué)理論分為兩種不同的類型，其中之一是“原理理論”。建立這種理論使用的是分析方法，而不綜合方法。形成它們的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)的元素，不是用假設(shè)造出來(lái)的，而是在經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)到的，它們是自然過(guò)程的普遍特征，即原理。這些原理給出了各個(gè)過(guò)程或者它們的理論表述所必須滿足的數(shù)學(xué)形式的判據(jù)。熱力學(xué)就是這樣力圖用分析的方法，從永動(dòng)機(jī)不可能這一普遍經(jīng)驗(yàn)得到的事實(shí)出發(fā)，推導(dǎo)出一些為各個(gè)事件都必須滿足的必然條件。用探索的演繹法建立起來(lái)的相對(duì)論，就屬于“原理理論”。但是物理學(xué)理論大多數(shù)是構(gòu)造性的。它們企圖從比較簡(jiǎn)單的式體系出發(fā)，并以此為材料，對(duì)比較復(fù)雜的現(xiàn)象構(gòu)造出一幅圖像。氣體分子運(yùn)動(dòng)論就是這樣力圖把機(jī)械的、熱的和擴(kuò)散的過(guò)程都?xì)w結(jié)為分子運(yùn)動(dòng)——即用分子假設(shè)來(lái)構(gòu)造這些過(guò)程。當(dāng)我們說(shuō)，我們已經(jīng)成功地了解一群自然過(guò)程，我們的思想必然是指，概括這些過(guò)程的構(gòu)造性的理論已經(jīng)建立起來(lái)了。愛(ài)因斯坦認(rèn)為，構(gòu)造性理論的優(yōu)點(diǎn)是完備，有適應(yīng)性和明確，原理理論的優(yōu)點(diǎn)則是邏輯上完整和基礎(chǔ)鞏固。([1]，pp．109～110)

相對(duì)論就是愛(ài)因斯坦自覺(jué)地運(yùn)用探索性演繹法的杰作。它不僅以其革命性的新觀念和卓有成效的理論結(jié)果為人津津樂(lè)道，而且它所體現(xiàn)出的科學(xué)方法的新穎、精湛以及理論的邏輯結(jié)構(gòu)的嚴(yán)謹(jǐn)，也令人嘆為觀止。愛(ài)因斯坦在創(chuàng)立狹義相對(duì)論(1905)時(shí)，他依據(jù)的僅僅是光行差現(xiàn)象和斐索實(shí)驗(yàn)這兩個(gè)并不充分的實(shí)驗(yàn)材料，著名的二階以太漂移實(shí)驗(yàn)即邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)，對(duì)他并沒(méi)有直接影響。他主要通過(guò)對(duì)16歲時(shí)想到的“追光”思想實(shí)驗(yàn)的沉思，對(duì)經(jīng)典力學(xué)和經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)的深入考察，發(fā)揮了思維的自由創(chuàng)造，提出了兩個(gè)基本假設(shè)——相對(duì)性原理和光速不變?cè)?美國(guó)著名科學(xué)史家霍耳頓認(rèn)為，在狹義相對(duì)論中，除了被提高為公設(shè)的兩個(gè)基本原理外，愛(ài)因斯坦還作了另外四個(gè)假定：一是關(guān)于空間的各向同性和均勻性，另外三個(gè)是定義鐘的同步的三個(gè)邏輯性質(zhì)

?；舳D的學(xué)生米勒后來(lái)指出，另外的四個(gè)假定也是兩個(gè)基本原理的必然結(jié)果，他們不是獨(dú)立的假設(shè)。參見文獻(xiàn)[3]，p．196)。然后，他以此為邏輯前提，接二連三地推導(dǎo)出了關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)和電動(dòng)力學(xué)的結(jié)論，著名的質(zhì)能關(guān)系式是他先前根本沒(méi)有料想到的，這些結(jié)論大大超出了兩個(gè)原理所依據(jù)的實(shí)在的范圍。廣義相對(duì)論(1915)的建立也是這樣。作為廣義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理，即廣義相對(duì)性原理和等效原理，前者是愛(ài)因斯坦基于把相對(duì)性原理貫徹到底的信念（從慣性系推廣到加速系)提出的，后者是依據(jù)厄缶實(shí)驗(yàn)(慣性質(zhì)量等于引力質(zhì)量)和升降機(jī)思想實(shí)驗(yàn)提出的。

在1905年，由于愛(ài)因斯坦采用了探索性的演繹法，從而使他能夠高屋建瓴、勢(shì)如破竹，一舉砍斷了哥爾提阿斯死結(jié)(哥爾提阿斯是古代夫利基阿國(guó)王，相傳他曾把自己的車乘的轅與軛用繩結(jié)系住，死得無(wú)法解開，聲言能解開此死結(jié)者，得以結(jié)治亞細(xì)亞。這個(gè)死結(jié)后來(lái)被亞歷山大大帝用劍砍斷)，開拓了一個(gè)奇妙的新世界。那些惱人的以太漂移實(shí)驗(yàn)，那些使人迷惑不解的單極電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的“位置”問(wèn)題，在愛(ài)因斯坦的理論體系中已根本不成其為問(wèn)題。但是，同時(shí)代的博大精深的科學(xué)大師，諸如洛倫茲、彭加勒，卻熱衷于同邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)等以太漂移實(shí)驗(yàn)打交道，迷戀于做出種種構(gòu)造性假設(shè)，建立他們的構(gòu)造性理論——電子論和電子動(dòng)力學(xué)。例如，洛倫茲1904年的著名論文盡管聲稱是以“基本假設(shè)”而不是以“特殊假設(shè)”為基礎(chǔ)的論文，但事實(shí)上卻包含有11個(gè)假設(shè)：假設(shè)有靜止以太，假設(shè)靜止電子是球形的，假設(shè)電子的電荷分布是均勻的，假設(shè)電子的全部質(zhì)量都是電磁質(zhì)量，假設(shè)運(yùn)動(dòng)電子收縮，假設(shè)電子之間的作用力與分子力相同等等。洛倫茲和彭加勒雖說(shuō)走到了狹義相對(duì)論的大門口，但他們并沒(méi)有打開這扇大門，其原因固然是多方面的。從方法論上講，就在于他們運(yùn)用的是傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)歸納法，而沒(méi)有采用探索性的演繹法。在當(dāng)時(shí)的科學(xué)發(fā)展的形勢(shì)下，僅靠個(gè)別的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行歸納，是建立不起什么嶄新的理論的。洛倫茲、彭加勒的電子論和電子動(dòng)力學(xué)固然富麗堂皇，但畢竟只是經(jīng)典物理學(xué)的最后的建筑物。它們雖然包羅萬(wàn)象，可是由于不適應(yīng)科學(xué)發(fā)展的總趨勢(shì)，最終還是被人們遺忘了，僅有歷史的價(jià)值。

二、采用探索性的演繹法是科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)

從文藝復(fù)興到19世紀(jì)的經(jīng)典科學(xué)，一般稱為近代科學(xué)。在科學(xué)史上，這個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)期主要是積累材料和歸納材料的時(shí)期。與這一科學(xué)發(fā)展?fàn)顩r相適應(yīng)，產(chǎn)生了經(jīng)典的科學(xué)哲學(xué)，它始于弗蘭西斯•培根的歸納主義。培根認(rèn)為，科學(xué)的發(fā)展是從個(gè)別上升到一般，從經(jīng)驗(yàn)歸納出理論。他比喻說(shuō)，只要及時(shí)采摘成熟的葡萄，科學(xué)的酒漿就會(huì)源源不斷。到19世紀(jì)，整個(gè)科學(xué)一般說(shuō)來(lái)還沒(méi)有擺脫這種“原始”狀態(tài)，因而經(jīng)典科學(xué)哲學(xué)能夠得以通過(guò)穆勒之手發(fā)展成為更完備的經(jīng)驗(yàn)論形態(tài)，經(jīng)驗(yàn)歸納法依然是正統(tǒng)的科學(xué)方法。

在物理學(xué)領(lǐng)域，這個(gè)時(shí)期的最大成就是牛頓力學(xué)和麥克斯韋的電動(dòng)力學(xué)。牛頓力學(xué)雖則是超越了狹隘經(jīng)驗(yàn)論的人類理智的偉大成就，但它又同人們的日常經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)。力學(xué)中的許多概念都比較直觀，可以直接在現(xiàn)實(shí)生活中找到某種原型。這種狀況掩蓋了基本概念和基本原理的思辨性質(zhì)，甚至牛頓本人也深深陷入這一幻覺(jué)之中。他一再聲稱他“不作假設(shè)”，實(shí)際上卻作了許多假設(shè)，他要求人們“必須把那些從各種現(xiàn)象中運(yùn)用一般歸納法導(dǎo)出的命題看作是完全正確的”。19世紀(jì)的經(jīng)典物理學(xué)也具有現(xiàn)象論和經(jīng)驗(yàn)論的特征：它盡量使用那些接近經(jīng)驗(yàn)的概念，因而在很大程度上必須放棄基礎(chǔ)的統(tǒng)一性。熱、電、光都用那些不同于力學(xué)量的各個(gè)狀態(tài)的變數(shù)和物質(zhì)常數(shù)來(lái)描述，至于要在它們的相互關(guān)系以及同時(shí)間的相互關(guān)系中去決定全部變數(shù)的任務(wù)，主要只能由經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決。麥克斯韋及其同代人，在這種表示方式中看到了物理學(xué)

的終極目的，他們想像這個(gè)目的只能純粹歸納地從經(jīng)驗(yàn)得出，因?yàn)檫@樣所使用的概念同經(jīng)驗(yàn)比較接近。從認(rèn)識(shí)論上看，穆勒和馬赫大概就是根據(jù)這個(gè)理由來(lái)決定他們的立場(chǎng)的?？偠灾@個(gè)時(shí)期的科學(xué)家和科學(xué)哲學(xué)家大都以為，“理論應(yīng)當(dāng)用純粹歸納法的方法來(lái)建立，而避免自由地創(chuàng)造性地創(chuàng)造概念;科學(xué)的狀況愈原始，研究者要保留這種幻想就愈容易，因?yàn)樗坪跏莻€(gè)經(jīng)驗(yàn)論者。直至19世紀(jì)，許多人還相信牛頓的原則——“我不作假設(shè)''''——應(yīng)當(dāng)是任何健全的自然科學(xué)的基礎(chǔ)?！?[1]，p．309)

但是，在某些個(gè)別的科學(xué)部門，已經(jīng)悄悄地透進(jìn)了新時(shí)代的曙光;尤其是非歐幾何學(xué)，它仿佛故意向經(jīng)驗(yàn)論示威一樣，以毋庸置辯的方式顯示了理性思維的強(qiáng)大威力和奇妙作用。彭加勒正是在《科學(xué)與假設(shè)》中通過(guò)對(duì)非歐幾何學(xué)的深入研究以及對(duì)經(jīng)典力學(xué)和經(jīng)典物理學(xué)的慎密考察揭示出，科學(xué)的基本概念和原理不是經(jīng)驗(yàn)的直接歸納，而只能以經(jīng)驗(yàn)事實(shí)為指導(dǎo)，通過(guò)精神的自由活動(dòng)(其產(chǎn)品即約定)來(lái)創(chuàng)造。通過(guò)研讀彭加勒的科學(xué)哲學(xué)著作，尤其是通過(guò)創(chuàng)立狹義和廣義相對(duì)論的科學(xué)實(shí)踐，使愛(ài)因斯坦清楚地看到，人們可以在完全不同于牛頓的基礎(chǔ)上，以更加令人滿意和更加完備的方式，來(lái)考慮范圍更廣泛的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)。但是，完全撇開這種理論還是那種理論優(yōu)越的問(wèn)題不談，基本原理的虛構(gòu)特征卻是完全明顯的，因?yàn)槲覀兡軌蛑赋鰞蓷l根本不同的原理，而兩者在很大程度上都同經(jīng)驗(yàn)相符合。這—點(diǎn)同時(shí)又證明，要在邏輯上從經(jīng)驗(yàn)推出力學(xué)的基本概念和基本假設(shè)的任何企圖，都是要失敗的。愛(ài)因斯坦還清楚地看到，相對(duì)論是說(shuō)明理論科學(xué)在現(xiàn)展的基本特征的一個(gè)良好的例子。初始假設(shè)變得愈來(lái)愈抽象，離經(jīng)驗(yàn)愈來(lái)愈遠(yuǎn)。另一方面，它更接近一切科學(xué)的偉大目標(biāo)，即要從盡可能少的假設(shè)或者公理出發(fā)，通過(guò)邏輯的演繹，概括盡可能多的事實(shí)。同時(shí)，從公理引向經(jīng)驗(yàn)事實(shí)或者可證實(shí)的結(jié)論的思路也就愈來(lái)愈長(zhǎng)，愈來(lái)愈微妙。理論科學(xué)家在他探索理論時(shí)，就不得不愈來(lái)愈聽從純粹數(shù)學(xué)的、形式的考慮，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)家的物理經(jīng)驗(yàn)不能把他提高到最抽象的領(lǐng)域中去。正是科學(xué)發(fā)展的這種理論化趨勢(shì)，使愛(ài)因斯坦認(rèn)識(shí)到：“科學(xué)一旦從它的原始階段脫胎出來(lái)以后，僅僅靠著排列的過(guò)程已不能使理論獲得進(jìn)展。由經(jīng)驗(yàn)材料作為引導(dǎo)。研究者寧愿提出一種思想體系，它——般地是在邏輯上從少數(shù)幾個(gè)所謂公理的基本假定建立起來(lái)的。”（[1]，p.115），他進(jìn)而指出：“適用于科學(xué)幼年時(shí)代的以歸納為主的方法，正在讓位給探索性的演繹法?！?[1]，p.262)

三、愛(ài)因斯坦大膽運(yùn)用探索性的演繹法的直接動(dòng)因

只是在廣義相對(duì)論建立之后，愛(ài)因斯坦才把探索性的演繹法作為一個(gè)方法論原則從理論上加以論述?？墒牵缭趧?chuàng)立狹義相對(duì)論時(shí)，他就在研究中大膽運(yùn)用這一科學(xué)方法了，并在思想上對(duì)它已有比較深刻的認(rèn)識(shí)。促使愛(ài)因斯坦大膽運(yùn)用探索性的演繹法的直接原因有兩個(gè)：其一是赫茲、玻耳茲曼、彭加勒等人的思想影響，其二是當(dāng)時(shí)的物理學(xué)現(xiàn)狀使得他不能不那樣做。

在聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)期間(1896~1900)，愛(ài)因斯坦自學(xué)了赫茲、玻耳茲曼等科學(xué)大師們的著作。赫茲在他的名著《力學(xué)原理》(1894)中試圖重構(gòu)力學(xué)，為此他僅利用空間、時(shí)間和質(zhì)量三個(gè)原始概念。赫茲的力學(xué)體系建立在通過(guò)科學(xué)家個(gè)人的“內(nèi)在直覺(jué)規(guī)律”從經(jīng)驗(yàn)引出的公理之上，它能夠?qū)С鼋?jīng)驗(yàn)預(yù)言。赫茲認(rèn)為“內(nèi)在直覺(jué)規(guī)律”的功能像“康德意義上的先驗(yàn)判斷”一樣，并且聲稱他的力學(xué)重構(gòu)是演繹系統(tǒng)，與牛頓的《原理》(全稱《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》)有許多相同的風(fēng)格。在這個(gè)公理體系中，我們可以推演出與我們的觀察記錄相對(duì)照的可檢驗(yàn)的結(jié)論，依據(jù)該結(jié)論與可觀察的世界一致還是不一致，來(lái)決定這個(gè)體系是否正確。盡管愛(ài)因斯坦不贊同赫茲的隱質(zhì)量概念和“把自然現(xiàn)象追溯到力學(xué)的主要定律”

的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，但是赫茲強(qiáng)調(diào)公理描述的威力卻給他留下了深刻的印象。這種公理描述與其說(shuō)在經(jīng)驗(yàn)材料上預(yù)言理論結(jié)構(gòu)，倒不如說(shuō)在公理和直覺(jué)上預(yù)言理論結(jié)構(gòu)。

愛(ài)因斯坦也自學(xué)了玻耳茲曼的《力學(xué)講義》(1897)。在該書中，玻耳茲曼把力學(xué)作為物理學(xué)的核心，愛(ài)因斯坦當(dāng)然不會(huì)同意這種看法的。但是，玻耳茲曼重構(gòu)力學(xué)的方法的下述特點(diǎn)，一定會(huì)強(qiáng)烈地震撼愛(ài)因斯坦敏感的心弦：“恰恰是力學(xué)原理的不明晰性，在我看來(lái)不是同時(shí)以假設(shè)的智力圖像為起點(diǎn)而得到的，而是從一開始就以與外部經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系的嘗試而得到的?！?[2]，p．127)玻耳茲曼的意思很清楚：力學(xué)原理的不明晰，在于經(jīng)驗(yàn)歸納，而不在于智力圖像。玻耳茲曼的“智力圖像”概念比赫茲的“外部對(duì)象的圖像或符號(hào)”更自由，愛(ài)因斯坦可能山此注意到，力學(xué)的發(fā)展已使原理凌駕于經(jīng)驗(yàn)材料之上。

彭加勒在《科學(xué)與假設(shè)》(1902)中對(duì)約定主義的論述，對(duì)愛(ài)因斯坦的探索性的演繹法的形成必定大有裨益，愛(ài)因斯坦在“奧林比亞科學(xué)院”時(shí)期(1902~1904)曾和他的同伴索洛文、哈比希特一起研讀過(guò)這本膾炙人口的暢銷名著。彭加勒通過(guò)對(duì)數(shù)理科學(xué)的基礎(chǔ)進(jìn)行了敏銳的、批判性的審查和分析后得出：幾何學(xué)的公理既非先驗(yàn)綜合判斷，亦非經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，它們?cè)瓉?lái)都是約定。物理學(xué)盡管比較直接地以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，但它的一些基本原理也具有幾何學(xué)公理那樣的約定特征。例如慣性原理，它不是先驗(yàn)地支配我們的真理，否則希臘學(xué)者早就知道它了，它也不是經(jīng)驗(yàn)的事實(shí)，因?yàn)槿藗儚膩?lái)也不能用不受外力的物體做實(shí)驗(yàn)，因而無(wú)法用實(shí)驗(yàn)證實(shí)或否證它。經(jīng)過(guò)最終分析，它們化歸為約定或隱蔽的定義。因此，彭加勒得出結(jié)論說(shuō)：在數(shù)學(xué)及其相關(guān)的學(xué)科中，“可以看出自由約定的特征”;他進(jìn)而指出：“約定是我們的精神的自由活動(dòng)的產(chǎn)品”，“我們?cè)谒锌赡艿募s定中進(jìn)行選擇時(shí)，要受實(shí)驗(yàn)事實(shí)的引導(dǎo);但它仍是自由的，只是為了避免一切矛盾起見，才有所限制?！?/p>

彭加勒在考察了物理學(xué)的理論后認(rèn)為，物理學(xué)有兩類陳述——原理和定律。定律是實(shí)驗(yàn)的概括，它們相對(duì)于孤立的系統(tǒng)而言可以近似地被證實(shí)，原理是約定而成的公設(shè)，它們是十分普遍的、嚴(yán)格真實(shí)的，超越了實(shí)驗(yàn)所及的范圍。彭加勒還闡述了約定主義的方法論意義。他說(shuō)，當(dāng)一個(gè)定律被認(rèn)為由實(shí)驗(yàn)充分證實(shí)時(shí)，我們可以采取兩種態(tài)度。我們可以把這個(gè)定律提交討論，于是，它依然要受到持續(xù)不斷的修正，毋庸置疑，這將僅僅以證明它是近似的而終結(jié)。或者，我們也可以通過(guò)選擇這樣一個(gè)約定使命題為真，從而把定律提升為原理。在彭加勒看來(lái)，經(jīng)典力學(xué)和經(jīng)典物理學(xué)的六大基本原理(邁爾原理即能量守恒原理、卡諾原理即能量退降原理、牛頓原理即作用與反作用原理、相對(duì)性原理、拉瓦錫原理即質(zhì)量守恒原理、最小作用原理)就是這樣形成的。

彭加勒提出約定主義并不是無(wú)緣無(wú)故的。在近代科學(xué)發(fā)展的早期，弗蘭西斯•培根提出了經(jīng)驗(yàn)歸納的新方法，這種方法對(duì)促進(jìn)近代科學(xué)的發(fā)展起了巨大的作用，但后來(lái)卻助長(zhǎng)了狹隘經(jīng)驗(yàn)事義的盛行。到19世紀(jì)，以惠威爾、穆勒為代表的“全歸納派”和以孔德、斯賓塞為代表的實(shí)證主義廣為流行，把經(jīng)驗(yàn)和歸納視為唯一可能的認(rèn)識(shí)方法。到19世紀(jì)末，第二代的實(shí)證主義的代表人物馬赫更是揚(yáng)言要把一切“形而上學(xué)的東西”從科學(xué)中“排除掉”。另一方面，康德不滿意經(jīng)驗(yàn)論的歸納主義的階梯，他把梯子顛倒過(guò)來(lái)，不是從經(jīng)驗(yàn)上升到理論，而是以先天的“感性直觀的純形式”(時(shí)間和空間)和先天的“知性的純粹概念或純粹范疇(因果關(guān)系、必然性、可能性等十二個(gè)范疇)去組織后天經(jīng)驗(yàn)，以構(gòu)成絕對(duì)可靠的“先驗(yàn)綜合知識(shí)”。彭加勒看到，無(wú)論是經(jīng)驗(yàn)論還是先驗(yàn)論，都不能圓滿地說(shuō)明科學(xué)理論體系的特征。為了強(qiáng)調(diào)在從事實(shí)過(guò)渡到原理時(shí)，科學(xué)家應(yīng)充分有發(fā)揮能動(dòng)性的自由，他于是提出了約定主義。約定主義既要求擺脫狹隘的經(jīng)驗(yàn)論，又要求擺脫經(jīng)驗(yàn)論，它順應(yīng)了科學(xué)發(fā)展的潮流，反映了當(dāng)時(shí)科學(xué)界自由創(chuàng)造、大膽假設(shè)的要求，在科學(xué)和哲學(xué)上都有其積極意義。

《科學(xué)與假設(shè)》一書對(duì)愛(ài)因斯坦的印象極深，他和同伴們花了好幾個(gè)星期緊張地讀完了它。愛(ài)因斯坦坦率地承認(rèn)彭加勒對(duì)他的直接影響。他贊同“敏銳的深刻的思想家”彭加勒的約定主義觀點(diǎn)，認(rèn)為概念和公理是思維的自由創(chuàng)造，是理智的自由發(fā)明。他這樣說(shuō)過(guò)：“一切概念，甚至那些最接近經(jīng)驗(yàn)韻概念，從邏輯觀點(diǎn)看來(lái)，……都是一些自由選擇的約定，……([1]，p．6)

一開始，愛(ài)因斯坦也對(duì)洛倫茲的電子論（是1895年的論文，而不是1904年的電子論的最終形式）發(fā)生過(guò)興趣，這是一種構(gòu)造性的理論?？墒遣痪茫麖钠绽士说牧孔诱撝锌吹?，輻射具有一種分子結(jié)構(gòu)。這是同麥克斯韋理論相矛盾的，而且麥克斯韋理論也不能導(dǎo)致出正確的輻射壓漲落。愛(ài)因斯坦在“自述”中談到了他當(dāng)時(shí)的轉(zhuǎn)變：“早在1900年以后不久，即在普朗克的首創(chuàng)性工作以后不久，這類思考已使我清楚地看到：不論是力學(xué)還是熱力學(xué)(除非在極限情況下)都不能要求嚴(yán)格有效。漸漸地我對(duì)那種根據(jù)已知事實(shí)用構(gòu)造性的努力去發(fā)現(xiàn)真實(shí)定律的可能性感到絕望了。我努力得愈久，就愈加絕望，也就愈加確信，只有發(fā)現(xiàn)一個(gè)普遍的形式原理，才能使我們得到可靠的結(jié)果?！?[1]，p．23)從此時(shí)起，愛(ài)因斯坦就斷然決定用探索性的演繹法來(lái)解決問(wèn)題。

四、愛(ài)因斯坦的探索性的演繹法的特色

作為科學(xué)推理的演繹法，可以說(shuō)是源遠(yuǎn)流長(zhǎng)了。早在古希臘時(shí)代，著名的哲學(xué)家、形式邏輯的創(chuàng)始人亞里士多德就提出了歸納和演繹這兩種邏輯方法，并認(rèn)為演繹推理的價(jià)值高于歸納推理。而古希臘名聲最大的數(shù)學(xué)家歐幾里得，在《幾何原本》中把幾何學(xué)系統(tǒng)化了，這部流傳千古的名著就是邏輯演繹法的典范。牛頓在建立他的力學(xué)理論體系時(shí)雖然運(yùn)用了歸納法，但其集大成著作《原理》的敘述方法卻采用的是演繹法。愛(ài)因斯坦的探索性的演繹法絕不是這種古老的演繹法的簡(jiǎn)單照搬。他根據(jù)自己的科學(xué)研究實(shí)踐，順應(yīng)當(dāng)時(shí)理論科學(xué)發(fā)展的潮流，對(duì)演繹法作了重大發(fā)展，賦予了新的內(nèi)容。也許是為了強(qiáng)調(diào)他的演繹法與傳統(tǒng)的演繹法的不同，他在“演繹法”前面加上了限制性的定語(yǔ)——“探索性的”，這個(gè)定語(yǔ)也恰當(dāng)?shù)乇砻髁怂难堇[法的主要特征。與傳統(tǒng)的演繹法相比，愛(ài)因斯坦的探索性的演繹法是頗有特色的。這主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

第一，明確地闡述了科學(xué)理論體系的結(jié)構(gòu)，恰當(dāng)?shù)刂该髁怂季S同經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系問(wèn)題，充分肯定了約定在建造理論體系時(shí)的重要作用。愛(ài)因斯坦把科學(xué)理論體系分為兩大部分，其一是作為理論的基礎(chǔ)的基本概念和基本原理，其二是由此推導(dǎo)出的具體結(jié)論。在愛(ài)因斯坦看來(lái)，那些不能在邏輯上進(jìn)一步簡(jiǎn)化的基本概念和基本假設(shè)，是理論體系的根本部分，是整個(gè)理論體系的公理基礎(chǔ)或邏輯前提。它們實(shí)際上“都是一些自由選擇的約定”;它們“不能從經(jīng)驗(yàn)中抽取出米，而必須自由地發(fā)明出來(lái)”([1]，pp．6，315)。談到思維同經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系問(wèn)題時(shí)，愛(ài)因斯坦說(shuō)：直接經(jīng)驗(yàn)ε是已知的，A是假設(shè)或公理，由它們可以通過(guò)邏輯道路推導(dǎo)出各個(gè)個(gè)別的結(jié)論S;S然后可以同ε聯(lián)系起來(lái)(用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)明)。從心理狀態(tài)方面來(lái)說(shuō)，A是以ε為基礎(chǔ)的。但是在A和ε之間不存在任何必然的邏輯聯(lián)系，而只有通過(guò)非邏輯的方法——“思維的自由創(chuàng)造”(或約定)——才能找到理論體系的基礎(chǔ)A。愛(ài)因斯坦明確指出：“物理學(xué)構(gòu)成一種處在不斷進(jìn)化過(guò)程中的思想的邏輯體系。它的基礎(chǔ)可以說(shuō)是不能用歸納法從經(jīng)驗(yàn)中提取出來(lái)的。而只能靠自由發(fā)明來(lái)得到。這種體系的根據(jù)(真理內(nèi)容)在于導(dǎo)出的命題可由感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)證實(shí)，而感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)這基礎(chǔ)的關(guān)系，只能直覺(jué)地去領(lǐng)悟。進(jìn)化是循著不斷增加邏輯基礎(chǔ)簡(jiǎn)單性的方向前進(jìn)的。為了要

進(jìn)一步接近這個(gè)目標(biāo)，我們必須聽從這樣的事實(shí)：邏輯基礎(chǔ)愈來(lái)愈遠(yuǎn)離經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，而且我們從根本基礎(chǔ)通向那些同感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系的導(dǎo)出命題的思想路線，也不斷地變得愈來(lái)愈艱難、愈來(lái)愈漫長(zhǎng)了?！?[1]，p．372)

第二，大膽地提出了“概念是思維的自由創(chuàng)造”、“范疇是自由的約定”([1]，pp．407，471)的命題，詳細(xì)地闡述了從感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)到基本概念和基本原理的非邏輯途徑。愛(ài)因斯坦指出，象馬赫和奧斯特瓦爾德這樣的具有勇敢精神和敏銳本能的學(xué)者，也因?yàn)檎軐W(xué)上的偏見而妨礙他們對(duì)事實(shí)做出正確的解釋(指他們反對(duì)原子論)。這種偏見——至今還沒(méi)有滅絕——就在于相信毋須自由的構(gòu)造概念，事實(shí)本身能夠而且應(yīng)該為我們提供科學(xué)知識(shí)。這種誤解之所以可能，是因?yàn)槿藗儾蝗菀渍J(rèn)識(shí)到，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證和長(zhǎng)期使用而顯得似乎同經(jīng)驗(yàn)材料直接相聯(lián)系的那些概念，其實(shí)都是自由選擇出來(lái)的。愛(ài)因斯坦認(rèn)為，物理學(xué)家的最高使命就是要得到那些普遍的基本定律，由此世界體系就能用單純的演繹法建立起來(lái)。要通向這些定律，并沒(méi)有邏輯的道路，只有通過(guò)那種以對(duì)經(jīng)驗(yàn)的共鳴的理解為依據(jù)的直覺(jué)，才能得到這些定律。”([1]，p，102)

為了從經(jīng)驗(yàn)材料中得到基本原理。除了通過(guò)“以對(duì)經(jīng)驗(yàn)的共鳴的理解為依據(jù)的直覺(jué)”外，愛(ài)因斯坦還指出可以通過(guò)“假設(shè)”、“猜測(cè)”、“大膽思辨”、“創(chuàng)造性的想像”、“靈感”、“幻想”、“思維的自由創(chuàng)造”、“理智的自由發(fā)明”、“自由選擇的約定”等等。不管方法如何變化，它們都有—個(gè)共同點(diǎn)，即基本概念和基本原理只能通過(guò)非邏輯的途徑自由創(chuàng)造出來(lái)。這樣一來(lái)，基本概念和基本原理對(duì)于感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)而言在邏輯上是獨(dú)立的。愛(ài)因斯坦認(rèn)為二者的關(guān)系并不像肉湯同肉的關(guān)系，而倒有點(diǎn)像衣帽間牌子上的號(hào)碼同大衣的關(guān)系。也正由于如此，從感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)得到基本概念和原理就是一項(xiàng)十分艱巨的工作，這也是探索性的演繹法的關(guān)鍵一步。因此，愛(ài)因斯坦要求人們“對(duì)于承擔(dān)這種勞動(dòng)的理論家，不應(yīng)當(dāng)吹毛求疵地說(shuō)他是‘異想天開'''';相反，應(yīng)當(dāng)允許他有權(quán)去自由發(fā)揮他的幻想，因?yàn)槌艘酝饩蜎](méi)有別的道路可以達(dá)到目的。他的幻想并不是無(wú)聊的白日做夢(mèng)，而是為求得邏輯上最簡(jiǎn)單的可能性及其結(jié)論的探索。”([1]，pp.262~263)

關(guān)于愛(ài)因斯坦所說(shuō)的“概念是思維的自由創(chuàng)造”和“范疇是自由的約定”，其中的“自由”并非任意之謂，即不是隨心所欲的杜撰.愛(ài)因斯坦認(rèn)為，基本概念和基本原理的選擇自由是一種特殊的自由。它完全不同作家寫小說(shuō)時(shí)的自由，它倒多少有點(diǎn)像一個(gè)人在猜一個(gè)設(shè)計(jì)得很巧妙的字謎時(shí)的那種自由。他固然可以猜想以無(wú)論什么字作為謎底，但是只有一個(gè)字才真正完全解決了這個(gè)字謎。顯然，愛(ài)因斯坦所謂的“自由”，主要是指建立基本概念和基本原理時(shí)思維方式的自由、它們的表達(dá)方式的自由以及概括程度高低的自由，—般說(shuō)來(lái)，它們包含的客觀實(shí)在的內(nèi)容則不能是任意的。這就是作為反映客觀實(shí)在的人類理智結(jié)晶的科學(xué)之客觀性和主觀性的統(tǒng)一。誠(chéng)如愛(ài)因斯坦所說(shuō)：“科學(xué)作為一種現(xiàn)存的和完成的東西，是人們所知道的最客觀的，同人無(wú)關(guān)的東西。但是，科學(xué)作為一種尚在制定中的東西，作為一種被迫求的目的，卻同人類其他一切事業(yè)一樣，是主觀的，受心理狀態(tài)制約的。”([1]，p．298)

第三，明確地把“內(nèi)在的完備”作為評(píng)判理論體系的合法性和正確性的標(biāo)準(zhǔn)之一。在愛(ài)因斯坦看來(lái)，探索性的演繹法就是在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的引導(dǎo)下，通過(guò)思維的自由創(chuàng)造，發(fā)明出公理基礎(chǔ)，然后以此為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)邏輯演繹導(dǎo)出各個(gè)具體結(jié)論，從而構(gòu)成完整的理論體系。但是，評(píng)判這個(gè)理論體系的合法性和正確性的標(biāo)準(zhǔn)是什么呢?愛(ài)因斯坦晚年在“自述”中對(duì)這個(gè)問(wèn)題作了綱領(lǐng)性的回答([1]，pp．10～11)。他認(rèn)為，第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是“外部的證實(shí)”，也就是說(shuō)，理論不應(yīng)當(dāng)同經(jīng)驗(yàn)事實(shí)相矛盾。這個(gè)要求初看起來(lái)似乎十分明顯，但應(yīng)用起來(lái)卻非常傷腦筋。因?yàn)槿藗兂３?，甚至總是可以用人為的補(bǔ)充假設(shè)來(lái)使理論同事實(shí)相適應(yīng)，從而堅(jiān)持一種普遍的理論基礎(chǔ)。但是，無(wú)論如何，這種觀點(diǎn)所涉及的是用現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)采證實(shí)理論基礎(chǔ)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是眾所周知的，也是經(jīng)常運(yùn)用的。有趣的是愛(ài)因斯坦提出的第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)——“內(nèi)在的完備”。它涉及的不是理論同觀察材料的關(guān)系問(wèn)題，而是關(guān)于理論本身的前提，關(guān)于人們可以簡(jiǎn)單地、但比較含糊地稱之為前提(基本概念和基本原理)的“自然性”或者“邏輯簡(jiǎn)單性”。也就是說(shuō)，這些不能在邏輯上進(jìn)一步簡(jiǎn)化的元素要盡可能簡(jiǎn)單，并且在數(shù)目上盡可能少，同時(shí)不至于放棄對(duì)任何經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容的適當(dāng)表示。這個(gè)觀點(diǎn)從來(lái)都在選擇和評(píng)價(jià)各種理論時(shí)起著重大的作用，但是確切地把它表達(dá)出來(lái)卻有很大困難。這里的問(wèn)題不單是一種列舉邏輯上獨(dú)立的前提問(wèn)題(如果這種列舉是毫不含糊地可能的話)，而是一種在不可通約的質(zhì)之間作相互權(quán)衡的問(wèn)題。其次，在幾種基礎(chǔ)同樣“簡(jiǎn)單”的理論中，那種對(duì)理論體系的可能性質(zhì)限制最嚴(yán)格的理論(即含有最確定論點(diǎn)的理論)被認(rèn)為是比較優(yōu)越的。理論的“內(nèi)在的完備”還表現(xiàn)在：從邏輯的觀點(diǎn)來(lái)看，如果一種理論并不是從那些等價(jià)的和以類似方式構(gòu)造起來(lái)的理論中任意選出的，那么我們就給予這種理論以較高的評(píng)價(jià)。

愛(ài)因斯坦看到了“內(nèi)在的完備”這一標(biāo)準(zhǔn)不容忽視、不可替代的特殊作用。他指出，當(dāng)基本概念和基本原理距離直接可觀察的東西愈來(lái)愈遠(yuǎn)，以致用事實(shí)來(lái)驗(yàn)證理論的含義就變得愈來(lái)愈困難和更費(fèi)時(shí)日的時(shí)候，“內(nèi)在的完備”標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于理論的選擇和評(píng)價(jià)就一定會(huì)起更大的作用。他還指出，只要數(shù)學(xué)上暫時(shí)還存在著難以克服的困難，而不能確立這個(gè)理論的經(jīng)驗(yàn)內(nèi)涵：邏輯的簡(jiǎn)單性就是衡量這個(gè)理論的價(jià)值的唯一準(zhǔn)則，即使是一個(gè)當(dāng)然還不充分的準(zhǔn)則([1]，pp.12、501)。愛(ài)因斯坦的“內(nèi)在完備”標(biāo)準(zhǔn)在某種程度上是不可言傳的，但是它在像愛(ài)因斯坦這樣的具有“以對(duì)經(jīng)驗(yàn)的共鳴的理解為依據(jù)的直覺(jué)”的人的手中，卻能夠有效地加以運(yùn)用，而且預(yù)言家們?cè)谂袛嗬碚摰膬?nèi)在完備時(shí)，它們之間的意見往往是一致的。

在愛(ài)因斯坦創(chuàng)立狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論的過(guò)程中，充分地體現(xiàn)了探索性的演繹法的這三個(gè)特色。前面我們已簡(jiǎn)單地涉及到這一點(diǎn)，這里我們只談?wù)剱?ài)因斯坦從“內(nèi)在的完備”這一標(biāo)準(zhǔn)的角度是如何對(duì)自己理論進(jìn)行評(píng)價(jià)的。1906年，當(dāng)?shù)聡?guó)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家宣稱，他在1905年完成的關(guān)于高速電子(β射線)質(zhì)量和速度關(guān)系的數(shù)據(jù)支持亞伯拉罕和布赫爾的“剛性球”電子論，而同洛倫茲-愛(ài)因斯坦的理論(電子在運(yùn)動(dòng)方向的直徑會(huì)隨速度的增加而收縮)不相容，彭加勒立即發(fā)生了動(dòng)搖，認(rèn)為相對(duì)性原理不再具有我們先前賦予它的那種重要的價(jià)值。洛倫茲表現(xiàn)得更是十分悲觀，他在1906年3月8日致彭加勒的信中說(shuō)：“不幸的是，我的電子扁縮假設(shè)同考夫曼的新結(jié)果發(fā)生了矛盾，因此我必須放棄它，我已到了山窮水盡的地步。在我看來(lái)，似乎不可能建立起一種要求平移對(duì)電學(xué)和光學(xué)現(xiàn)象完全不產(chǎn)生影響的理論。”([2]，p．334)愛(ài)因斯坦的態(tài)度則截然相反，他對(duì)自己的理論的“內(nèi)在的完備”抱有信心。他在1907年發(fā)表的長(zhǎng)篇論文中指出：考大曼的實(shí)驗(yàn)結(jié)果同狹義相對(duì)論的“這種系統(tǒng)的偏離，究竟是由于沒(méi)有考慮到的誤差，還是由于相對(duì)論的基礎(chǔ)不符合事實(shí)，這個(gè)問(wèn)題只有在有了多方面的觀測(cè)資料以后，才能足夠可靠地解決?！彼J(rèn)為“剛性球”電子論在“頗大程度上是由于偶然碰巧與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符，因?yàn)樗鼈冴P(guān)于運(yùn)動(dòng)電子質(zhì)量的基本假設(shè)不是從總結(jié)了大量現(xiàn)象的理論體系得出來(lái)的?！闭捎讵M義相對(duì)論的理論前提的簡(jiǎn)單性大，它涉及的事物的種類多，它的應(yīng)用范圍廣，它給人的印象深，所以愛(ài)因斯坦才對(duì)自己的理論堅(jiān)信不疑，要知道當(dāng)時(shí)還沒(méi)有確鑿的實(shí)驗(yàn)事實(shí)證實(shí)這種具有思辨性的理論。談到廣義相對(duì)論的“內(nèi)在的完備”，愛(ài)因斯坦說(shuō)：“這理論主要吸引人的地方在于邏輯上的完整性。從它推出的許多結(jié)論中，只要有一個(gè)被證明是錯(cuò)誤的，它就必須被拋棄，要對(duì)它進(jìn)行修改而不摧毀其整個(gè)結(jié)構(gòu)，那似乎是不可能的。”([1]，p．113)他甚至說(shuō)過(guò)這樣的話：當(dāng)1919年的日蝕觀測(cè)證明了他關(guān)于光線彎曲的推論時(shí)，他一點(diǎn)也不驚奇。要是這件事沒(méi)有發(fā)生，他倒會(huì)是非常驚訝的。

探索性的演繹法是愛(ài)因斯坦的主導(dǎo)哲學(xué)思想——唯物論的唯理論——的一個(gè)重要組成部分。可貴的是，愛(ài)因斯坦在這里并沒(méi)有排斥或漠視經(jīng)驗(yàn)歸納法在科學(xué)中的地位。一方面，他認(rèn)為純粹思維可以把握實(shí)在;另一方面，又認(rèn)為從來(lái)也沒(méi)有一種理論是靠純粹思辨發(fā)現(xiàn)的，他對(duì)構(gòu)造性的理論也給予了較高的評(píng)價(jià)。愛(ài)因斯坦敢于正視矛盾的兩極，在唯理論和經(jīng)驗(yàn)論之間保持了一種微妙的、恰如其分的平衡，這正是他的高明之處。他提出的探索性的演繹法，只是強(qiáng)調(diào)“要大膽思辨，不要經(jīng)驗(yàn)堆積”罷了，這是理論科學(xué)在20世紀(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，愛(ài)因斯坦則是率先表達(dá)了這一時(shí)代要求。

參考文獻(xiàn)

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